Crescimento e fabricação de estruturas de membranas semicondutores para a pesquisa básica e aplicações de dispositivos potenciais

• Processo: 16/14001-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2016 - 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Christoph Friedrich Deneke
• Beneficiário: Christoph Friedrich Deneke
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Semicondutores Nanomembranas Heteroestruturas Epitaxia por feixe molecular Técnica de automontagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: heterostructures | molecular beam epitaxy | Nanomembranes | self-assembly | semiconductor nanostructures | Epitaxia

Resumo

Nanomenbranas, desenvolvidas na última década, constituem uma nova classe de materiais bidimensionais. Elas têm atraído pesquisas básicas e avançadas devido ao seu potencial uso em arquiteturas por dispositivo matérias híbridas, dispositivos flexíveis ou para estudar os efeitos básicos em escalas namonétricas. Neste projeto, nós gostaríamos de estabelecer uma ligação entre pesquisa fundamental e pesquisa aplicada. Nós queremos estudar as propriedades fundamentais dos sistemas de nanomenbranas relacionado às aplicações potenciais em dispositivos óticos e eletrônicos. Utilizando a epitaxia por feixe molecular nós planejamos conduzir estudos fundamentais sobre crescimento, para o entendimento da formação de nanoestruturas na superfície de membranas semicondutoras. Em um segundo passo, nós iremos investigar a adequação dessas membranas para o crescimento de dispositivos óticos. Além da investigação de membranas, como substratos flexíveis, nós gostaríamos de desenvolver uma nova classe de dispositivos plasmônicos, baseados em membranas semicondutoras enroladas. Para isso, nós iremos otimizar e estudar a integração de uma nova classe de emissores mesoscópicos de GaAs não tensionadas, em ressonadores enrolados. Como meio ativo plasmônico, nós utilizaremos grafeno devido a sua boa resposta plasmônica no espectro visível, e também uma melhor transparência, se comprarmos a Ag ou Au. Antes da realização experimental dessas estruturas, nós planejamos conduzir um método dinâmico de tempo de diferenças finitas (FDTD) para otimizar nosso design. Se aprovado, este projeto irá beneficiar não somente as instalações do LNNano, mas também permitirá que estas instalações continuem a oferecer alta qualidade de III-V heteroestruturas para a comunidade de pesquisa brasileira. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LANZONI, EVANDRO MARTIN; DA SILVA, SAIMON F. COVRE; KNOPPER, MATTHIJN FLORIS; GARCIA, AILTON J.; RODRIGUES COSTA, CARLOS ALBERTO; DENEKE, CHRISTOPH. Imaging the electrostatic landscape of unstrained self-assemble GaAs quantum dots. Nanotechnology, v. 33, n. 16, APR 16 2022. (16/14001-7)

RODRIGUES, LEONARDE N.; SCOLFARO, DIEGO; DA CONCEICAO, LUCAS; MALACHIAS, ANGELO; COUTO, ODILON D. D.; IIKAWA, FERNANDO; DENEKE, CHRISTOPH. Rolled-Up Quantum Wells Composed of Nanolayered InGaAs/GaAs Heterostructures as Optical Materials for Quantum Information Technology. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 4, n. 3, p. 3140-3147, MAR 26 2021. (12/11382-9, 16/14001-7)

SCOTT, SHELLEY A.; DENEKE, CHRISTOPH; PASKIEWICZ, DEBORAH M.; RYU, HYUK JU; MALACHIAS, ANGELO; BAUNACK, STEFAN; SCHMIDT, OLIVER G.; SAVAGE, DONALD E.; ERIKSSON, MARK A.; LAGALLY, MAX G.. Silicon Nanomembranes with Hybrid Crystal Orientations and Strain States. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 9, n. 48, p. 42372-42382, DEC 6 2017. (16/14001-7)

COVRE DA SILVA, SAIMON FILIPE; MARDEGAN, THAYNA; DE ARAUJO, SIDNEI RAMIS; OSPINA RAMIREZ, CARLOS ALBERTO; KIRAVITTAYA, SUWIT; COUTO, JR., ODILON D. D.; IIKAWA, FERNANDO; DENEKE, CHRISTOPH. Fabrication and Optical Properties of Strain-free Self-assembled Mesoscopic GaAs Structures. NANOSCALE RESEARCH LETTERS, v. 12, JAN 21 2017. (14/17141-9, 16/14001-7, 12/11382-9)

GARCIA, JR., AILTON J.; RODRIGUES, LEONARDE N.; COVRE DA SILVA, SAIMON FILIPE; MORELHAO, SERGIO L.; COUTO, JR., ODILON D. D.; IIKAWA, FERNANDO; DENEKE, CHRISTOPH. In-place bonded semiconductor membranes as compliant substrates for III-V compound devices. NANOSCALE, v. 11, n. 8, p. 3748-3756, FEB 28 2019. (16/14001-7)

GORDO, VANESSA ORSI; RODRIGUES, LEONARDE N.; KNOPPER, FLORIS; GARCIA JR, AILTON J.; IIKAWA, FERNANDO; COUTO JR, ODILON D. D.; DENEKE, CHRISTOPH. Band structure engineering in strain-free GaAs mesoscopic systems. Nanotechnology, v. 31, n. 25, APR 3 2020. (16/16365-6, 16/14001-7, 12/11382-9)

ROSA, BARBARA L. T.; PARRA-MURILLO, CARLOS A.; CHAGAS, THAIS; GARCIA JUNIOR, AILTON J.; GUIMARAES, PAULO S. S.; DENEKE, CH.; MAGALHAES-PANIAGO, ROGERIO; MALACHIAS, ANGELO. Scanning Tunneling Measurements in Membrane-Based Nanostructures: Spatially-Resolved Quantum State Analysis in Postprocessed Epitaxial Systems for Optoelectronic Applications. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 2, n. 7, p. 4655-4664, JUL 2019. (16/14001-7)